Il metodo principale con cui gli astronomi possono misurare l'intensità del campo magnetico sulle stelle è l'effetto Zeeman. Questo effetto è la scissione delle righe spettrali in due a causa dell'effetto del campo magnetico sulla struttura quantistica degli orbitali. Per le stelle massicce di classe O, i loro spettri sono in gran parte privi di caratteristiche nella parte visiva degli spettri a causa di un numero insufficiente di atomi con elettroni negli orbitali necessari per subire transizioni che possono produrre righe spettrali visive. Pertanto, determinare se queste stelle hanno o meno campi magnetici è stata una sfida unica. Un nuovo giornale dei ricercatori dell'Università di Amsterdam, guidati da Roald Schnerr, cerca prove di questi campi sotto forma di radiazione di sincrotrone.
La radiazione di sincrotrone è una forma di luce prodotta quando particelle cariche relativistiche si muovono attraverso un campo magnetico. La luce emessa può essere generata in qualsiasi porzione degli spettri dalla radio ai raggi gamma, a seconda dell'intensità del campo. Astronomicamente, questo è stato rilevato per la prima volta nel 1956 da Geoffrey Burbidge nei getti di M87 e da allora è stato utilizzato per spiegare l'emissione nelle magnetosfere planetarie, nelle supernove, vicino ai buchi neri e intorno alle pulsar.
Questa forma di energia si distingue dalle altre forme di luce in due modi principali. Il primo è che è altamente polarizzato. Questa proprietà è generata dal fatto che le componenti elettriche e magnetiche si trovano sempre sugli stessi piani e può essere studiata con filtri che lasciano passare solo la luce con i suoi campi in piani appropriati. La seconda è che la radiazione creata è “non termica”. In altre parole, non corrisponde alla distribuzione delle lunghezze d'onda generate da un corpo nero.
I modelli di stelle massicce di classe O suggeriscono che dovrebbero contenere campi magnetici. Alcune prove sembrano confermarlo. Precedenti studi hanno anche dimostrato che i venti stellari di alcune di queste stelle variano con tempi simili ai tassi di rotazione delle stelle che potrebbero essere interpretati come venti rallentati su alcune facce dal campo magnetico mentre passa.
Il team di Schnerr ha tentato di rafforzare le prove per i campi magnetici rilevando la radiazione non termica da queste stelle. Il team ha selezionato 5 stelle che hanno dimostrato di avere venti fortemente variabili, alcune con variazioni cicliche e ha utilizzato il Westerbork Synthesis Radio Telescope, nei Paesi Bassi, per cercare segnali non di corpo nero. La portata radio è stata selezionata in base alla prevista intensità del campo magnetico.
Alla fine, solo tre dei cinque bersagli selezionati potevano essere osservati con il telescopio scelto e solo uno di questi, ξ Persei, ha mostrato evidenza di uno spettro non termico. Ma mentre questo rafforza la tesi dei campi magnetici sulla stella, solleva un'altra domanda: da dove provengono le particelle relativistiche? Sebbene le stelle di classe O abbiano forti venti stellari, le loro velocità sono ben studiate e ben al di sotto della velocità necessaria.
Un indizio potrebbe venire dal fatto che ξ Persei è una “stella in fuga”. Queste stelle hanno velocità e si tuffano nel mezzo interstellare a 30-200 km/sec. Il team suggerisce che uno shock d'arco creato da questo movimento potrebbe portare a velocità sufficientemente elevate. Se ξ Per avere un tale shock d'arco è qualcosa che potrebbe essere determinato con ulteriori osservazioni.
Sebbene questa ricerca fornisca alcuni indizi interessanti sulla natura di questi campi magnetici su queste stelle, si basa ancora su un piccolo campione. Questa tecnica può certamente essere estesa a un numero maggiore di stelle in futuro e potrebbe aiutare gli astronomi a limitare meglio i loro modelli di funzionamento stellare.
